大数是算法语言中的数据类型无法表示的数,其位数超过最大数据类型所能表示的范围,所以,在处理大数问题时首先要考虑的是怎样存储大数,然后是在这种存储方式下其处理的实现方法。
一般情况下大数的存储是采用字符数组来存储,即将大数当作一个字符串来存储,而对其处理是按其处理规则在数组中模拟实现。
大数除法,应该算是四则运算里面最难的一种了。不同于一般的模拟,除法操作步数模仿手工除法,而是利用减法操作实现的。
其基本思想是反复做除法,看从被除数里面最多能减去多少个除数,商就是多少。
逐个减显然太慢,要判断一次最多能减少多少个整的10的n次方。
以7546除23为例。
先减去23的100倍,就是2300,可以减3次,余下646。 此时商就是300;
然后646减去23的10倍,就是230,可以减2次,余下186。此时商就是320;
然后186减去23,可以减8次,此时商就是328.
根据这个思想,不难写出下面的代码。
还是那句话,可能算法效率不是很高。但是常规解题思路一般就是这样了。
如果以后有能力,有时间了。 我会试着去优化。
ps:大数系列学习资源来自 <c程序设计竞赛实训教程>一书和一些大牛的博客。
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #define MaxLen 200 //函数SubStract功能: //用长度为len1的大整数p1减去长度为len2的大整数p2 // 结果存在p1中,返回值代表结果的长度 //不够减 返回-1 正好够 返回0 int SubStract( int *p1, int *p2, int len1, int len2 ) { int i; if( len1 < len2 ) return -1; if( len1 == len2 ) { //判断p1 > p2 for( i=len1-1; i>=0; i-- ) { if( p1[i] > p2[i] ) //若大,则满足条件,可做减法 break; else if( p1[i] < p2[i] ) //否则返回-1 return -1; } } for( i=0; i<=len1-1; i++ ) //从低位开始做减法 { p1[i] -= p2[i]; if( p1[i] < 0 ) //若p1<0,则需要借位 { p1[i] += 10; //借1当10 p1[i+1]--; //高位减1 } } for( i=len1-1; i>=0; i-- ) //查找结果的最高位 if( p1[i] ) //最高位第一个不为0 return (i+1); //得到位数并返回 return 0; //两数相等的时候返回0 } int main() { int n, k, i, j; //n:测试数据组数 int len1, len2; //大数位数 int nTimes; //两大数相差位数 int nTemp; //Subtract函数返回值 int num_a[MaxLen]; //被除数 int num_b[MaxLen]; //除数 int num_c[MaxLen]; //商 char str1[MaxLen + 1]; //读入的第一个大数 char str2[MaxLen + 1]; //读入的第二个大数 scanf("%d",&n); while ( n-->0 ) { scanf("%s", str1); //以字符串形式读入大数 scanf("%s", str2); for ( i=0; i<MaxLen; i++ ) //初始化清零操作 { num_a[i] = 0; num_b[i] = 0; num_c[i] = 0; } len1 = strlen(str1); //获得大数的位数 len2 = strlen(str2); for( j=0, i=len1-1; i>=0; j++, i-- ) num_a[j] = str1[i] - '0'; //将字符串转换成对应的整数,颠倒存储 for( j=0, i=len2-1; i>=0; j++, i-- ) num_b[j] = str2[i] - '0'; if( len1 < len2 ) //如果被除数小于除数,结果为0 { printf("0\n"); continue; //利用continue直接跳出本次循环。 进入下一组测试 } nTimes = len1 - len2; //相差位数 for ( i=len1-1; i>=0; i-- ) //将除数扩大,使得除数和被除数位数相等 { if ( i>=nTimes ) num_b[i] = num_b[i-nTimes]; else //低位置0 num_b[i] = 0; } len2 = len1; for( j=0; j<=nTimes; j++ ) //重复调用,同时记录减成功的次数,即为商 { while((nTemp = SubStract(num_a,num_b + j,len1,len2 - j)) >= 0) { len1 = nTemp; //结果长度 num_c[nTimes-j]++;//每成功减一次,将商的相应位加1 } } //输出结果 for( i=MaxLen-1; num_c[i]==0 && i>=0; i-- );//跳过高位0 if( i>=0 ) for( ; i>=0; i-- ) printf("%d", num_c[i]); else printf("0"); printf("\n"); } return 0; }